Метангидраты: выгоды и риски

Геология
Метангидраты:
выгоды и риски
Освоение нового источника газа
требует особой осторожности
Первые эксперименты
по добыче газа из залежей
кристаллогидратов метана
на морском дне признаны
успешными, несмотря на высокую себестоимость продукции. Вместе с тем этот
гигантский ресурс углеводородного сырья имеет такие
специфические особенности,
которые заставляют относиться к работе с ним как с источником опасности поистине
глобального масштаба. Развитию и тиражированию успеха
могут помешать изменения,
происходящие в природе.
Развивая успех
В Токио 8 июня объявлено о начале
полномасштабных работ по оценке
потенциала залежей кристаллогидратов метана в Японском море.
Трехлетняя программа под эгидой
Агентства природных ресурсов
и энергетики Министерства энергетики, торговли и промышленности
предусматривает вначале сейсмическую съемку ряда участков на континентальном шельфе у берегов
префектур Ниигата и Исикава.
В случае обнаружения перспективных структур в апреле будущего года
начнется бурение поисково-оценочных скважин. В 2014-2015 годах
сейсмика будет продолжена у берегов префектур Акита и Ямагата, а
затем около острова Хоккайдо.
В программе принимают участие
8
специалисты Национального института передовой промышленной
науки и технологии (AIST) и Университета Мейдзи. Правительство
ассигновало на программу $105 млн
после того, как государственная
Японская корпорация нефти, газа
и металлов (JOGMEC) совместно
с инженерами Baker Hughes и при
участии австралийской компании
Farley Riggs провела в районе впадины Нанкай к югу от полуострова
Ацуми успешные испытания скважины по добыче метана из гидратных залежей с глубины 300 м под
морским дном (на глубине моря 1
км). Устойчивый приток газа был
зафиксирован на протяжении всего
10-дневного срока испытаний.
надежды. Один кубометр кристаллогидратов содержит примерно 164
кубометра газа, а объем таких залежей у берегов страны оценивается
в 50 трлн кубометров. Специалисты
Bake Hughes считают, что во впадине
Нанкай может находиться более 1,1
трлн кубометров метана.
Мировые ресурсы кристаллогидратов на морском дне и в зонах вечной
мерзлоты на суше, по мнению геологов, достигают 250 трлн кубометров – это запас энергии, вдвое
превышающий разведанные запасы
угля, нефти и газа на планете. Промышленное их освоение способно
полностью перекроить не только
карту распределения энергоресурсов
Японии хватит запасов впадины Нанкай, по самой
консервативной оценке, на сто лет обеспечения
спроса на газ
По словам исполнительного директора австралийской компании
Криса Риггса, этот опыт доказал
потенциальное коммерческое значение разработки морских запасов
метангидратов. «Одной только
Японии хватит запасов впадины
Нанкай, по самой консервативной
оценке, на сто лет обеспечения спроса на газ», - подчеркнул он в одном
из интервью.
На кону – передел глобального энергорынка
С этой программой в Японии, полностью зависимой от импорта сжиженного газа, связывают огромные
RUSENERGY: РАЗВЕДКА и ДОБЫЧА №6/2013
на планете, но и политическую карту
мира. В выигрыше окажутся такие
страны, как, например, Индия, а
в разряд проигравших можно будет
записать Россию с ее грандиозными
планами завоевания зарубежных
газовых рынков.
Как утверждают участники эксперимента на условиях анонимности,
себестоимость газа из морских залежей метангидратов можно сейчас
оценить как втрое превышающую
цену СПГ, импортируемого Японией.
По расчетам Геологической комиссии Канады, сделанным в 2009 году,
добыча газа из наземных залежей
Геология
кристаллогидратов коммерчески
рентабельна без дополнительных
налоговых льгот при ценах на газ более $10 за тысячу кубических футов,
то есть $350 за тысячу кубометров.
«Это только кажется огромным
ценовым разрывом, - сказал в беседе
с RusEnergy экономический эксперт
«Газпрома», знакомый с деталями
проекта. – Это ведь японцы. С их
передовыми и быстро развивающимися технологиями и с их упорством
они в обозримом будущем сведут
разницу к нулю. Не исключаю, что
произойдет это уже лет через пять».
Методом декомпрессии
При проведении морского эксперимента бурить решили не одну, а сразу четыре скважины. Одна предназначалась для пробной добычи газа,
а три другие послужили для замера
температуры и давления, а также для
мониторинга возможных геоструктурных и экологических изменений
в районе эксперимента в результате
возможных утечек метана.
Технологию добычи, предложенную
Baker Hughes, применили самую
консервативную, с минимальным
воздействием механическими, химическими, термическими и прочими
посторонними факторами.
Когда скважина достигла залежи,
специально спроектированная погружная насосная система начала
откачку воды, что понизило внутрипластовое давление и привело к та-
Третья фаза
Начатая у берегов Японии сейсморазведка потенциальных гидратных залежей – это третья фаза начатой в 2001 году программы по освоению потенциала гидратов. Она проходит параллельно с продолжением второй фазы.
Вторая фаза, рассчитанная на период с 2009 по 2016 годы, осуществляется
консорциумом MH21, сформированным по решению государственных органов в составе JOGMEC, Национального института передовой промышленной
науки и технологии (AIST) и Японской ассоциации инженерных достижений
(ENAA). Позже к группе присоединилась компания JAPEX. Задачей программы официально является создание к 2018 году технологической основы для
коммерческой добычи газа из гидратных залежей у берегов Японии.
Консорциум констатировал успех первой фазы программы в 2001-2008 годах. За этот срок была проведена предварительная оценка гидратных ресурсов, разработаны принципы моделирования залежи и проведены полевые
испытания предложенных технологий.
Сейсмическими исследованиями и испытанием скважин в 2001-2004 годах
выявлены шельфовые зоны накопления пригодных к разработке гидратов
в восточной части впадины Нанкай в объеме 1,1 трлн кубометров, включая
0,6 трлн запасов высокой концентрации.
Если дела и дальше пойдут по намеченному плану, то к широкомасштабной
разработке кристаллогидратов вблизи от Японских островов можно будет
приступать в 2018 году. Успех испытания технологий и подтверждение их
экологической безопасности могут гарантировать вовлечение гидратных залежей в баланс газа в мировом масштабе.
природных гидратов. Как говорят
участники эксперимента, особые
опасения вызывают перспективы
возможного проседания морского
дна и оползни, способные спровоцировать тектонические явления,
а также крупномасштабная утечка
метана в атмосферу за пределами
скважины.
Массированный выход метана в атмосферу –
опасность для климата значительнее, чем
антропогенные выбросы углекислого газа
янию кристаллогидратов с выходом
метана. Интенсивность потока и содержание компонентов измерялись
на буровом судне с последующим
сжиганием газа.
Первый опыт прошел без инцидентов, однако опасность, как предупреждают геологи и климатологи,
сохраняется, и пренебрегать ею
не стоит.
Серьезные превентивные меры были
вызваны недостаточным пониманием последствий «размораживания»
Невечная мерзлота
Кристаллогидраты метана сформировались под воздействием низких
температур и давления. Интенсивное
таяние способны вызвать условия
не только декомпрессии, но и нагревания. И в последнем факторе
таится, возможно, серьезная угроза
планетарного масштаба. Массированный выход метана в атмосферу
– опасность для климата значительнее, чем антропогенные выбросы
углекислого газа.
По данным, опубликованным NASA,
изменения климата в Арктике уже
привели к интенсификации таяния
кристаллогидратов в слоях вечной мерзлоты. При атмосферном
давлении для устойчивости гидрата
метана нужна температура около
−80°C. Замеры со спутника AQUA
в период с января 2009 года по январь 2013 года показали, что содержание метана в арктическом воздухе
возрастало в среднем на 10-20 ppb
RUSENERGY: РАЗВЕДКА и ДОБЫЧА №6/2013
9
Геология
Залежи гидратов метана у берегов Японии
РОССИЯ
КИТАЙ
КНДР
Республика
Корея
ЯПОНИЯ
Токио
Источник: Japex
(молекулярных частиц на миллиард)
каждый год.
Национальный центр снежной
и ледовой информации США (US
National Snow and Ice Data Center)
оценивает содержание углерода в арктической вечной мерзлоте в 1400
гигатонн, включая 1000 гигатонн
в кристаллогидратах метана. Для
сравнения: деятельность человечества за все время его существования
привела к выбросу в атмосферу 880
гигатонн углерода.
10
«Парящая» Арктика
Так называемый едомный комплекс
(едома) субарктических равнин
Северо-Восточной Сибири уже считается одним из основных источников парниковых газов. Сейчас выход
углерода метана, ежегодно высвобождающегося при таянии едомы,
оценивается в 4 мегатонны. Антон
Вакс из Оксфордского университета
предсказывает, что таяние вечной
мерзлоты и содержащихся в ней
гидратов метана примет катастрофические масштабы при повышении
RUSENERGY: РАЗВЕДКА и ДОБЫЧА №6/2013
среднегодовых температур воздуха
в Арктике на 1,5°С.
Обеспокоенные угрозой глобального масштаба, специалисты NASA
начали в прошлом году программу отслеживания концентраций
углерода в Арктике (Carbon in Arctic
Reservoirs Vulnerability Experiment
или CARVE) с помощью аэросъемки. В ней принимают участие 11
научных организаций США, Канады
и Австралии. В прошлом году им
удалось обнаружить зоны аномального выделения метана из вечной
мерзлоты на Аляске.
Такие зоны, по заверениям американцев, существуют и вдоль российского побережья Северного Ледовитого океана. Особенно интенсивное
таяние вечной мерзлоты может
происходить в Восточно-Сибирском
море – как раз там, где «Газпром»
рассчитывает организовать совместное предприятие с «Роснефтью»
по разведке и добыче углеводородного сырья на шельфе. Выход
метана по поверхность за пределами
скважин может осложнить работы
в этом районе.